funcționează

Aproape orice computer pe care îl cumpărați astăzi vine cu unul sau mai multe Universal Serial Bus conectori. Acești conectori USB vă permit să atașați rapid și ușor șoareci, imprimante și alte accesorii la computer. Sistemul de operare acceptă și USB, astfel încât instalarea driverelor de dispozitiv este, de asemenea, rapidă și ușoară. Comparativ cu alte moduri de conectare a dispozitivelor la computer (inclusiv porturi paralele, porturi seriale și carduri speciale pe care le instalați în carcasa computerului), dispozitivele USB sunt incredibil de simple.

În acest articol, vom analiza porturile USB atât din punct de vedere al utilizatorului, cât și din punct de vedere tehnic. Veți afla de ce sistemul USB este atât de flexibil și cum poate suporta atât de ușor atât de multe dispozitive - este cu adevărat un sistem uimitor.

Oricine a fost în jurul computerelor de o vreme știe problema pe care Universal Serial Bus încearcă să o rezolve - în trecut, conectarea dispozitivelor la computere a fost o adevărată durere de cap.

  • Imprimantele s-au conectat la porturi de imprimantă paralele, iar majoritatea computerelor au venit doar cu unul. Lucruri precum mediile de stocare externe, care au nevoie de o conexiune de mare viteză la computer, ar folosi și portul paralel, adesea cu succes limitat și viteză redusă.
  • Modemurile au folosit portul serial, dar au făcut unele imprimante și o varietate de lucruri ciudate, cum ar fi asistenții personali personali (PDA) și camerele digitale. Majoritatea computerelor aveau cel mult două porturi seriale și erau foarte lente în majoritatea cazurilor.
  • Dispozitivele care aveau nevoie de conexiuni mai rapide veneau cu propriile lor carduri, care trebuiau să se potrivească într-un slot pentru carduri din carcasa computerului. Din păcate, numărul de sloturi pentru carduri este limitat și unele dintre cărți sunt dificil de instalat.

Scopul USB este de a pune capăt tuturor acestor dureri de cap. Universal Serial Bus vă oferă o singură modalitate standardizată, ușor de utilizat, de conectare 127 de dispozitive la un computer.

Aproape fiecare periferic realizat acum vine într-o versiune USB. O listă eșantion de dispozitive USB pe care le puteți cumpăra astăzi include:

  • Imprimante
  • Scannere
  • Șoareci
  • Joystick-uri
  • Juguri de zbor
  • Camere digitale
  • Camere web
  • Dispozitive de achiziție de date științifice
  • Modemuri
  • Difuzoare
  • Telefoane
  • Telefoane video
  • Dispozitive de stocare
  • Conexiuni de retea

În secțiunea următoare, vom analiza cablurile și conectorii USB care permit computerului dvs. să comunice cu aceste dispozitive.

Conectarea unui dispozitiv USB la un computer este simplă - găsiți conectorul USB din spatele aparatului și conectați conectorul USB în acesta.

Dacă este un dispozitiv nou, sistemul de operare îl detectează automat și cere discul driverului. Dacă dispozitivul a fost deja instalat, computerul îl activează și începe să vorbească cu acesta. Dispozitivele USB pot fi conectate și deconectate în orice moment.

Multe dispozitive USB vin cu propriul cablu încorporat, iar cablul are o conexiune „A”. Dacă nu, dispozitivul are o priză care acceptă un conector USB „B”.

Standardul USB utilizează conectori „A” și „B” pentru a evita confuzia:

  • "A„conectorii se îndreaptă„ în amonte ”către computer.
  • "B„conectorii se îndreaptă„ în aval ”și se conectează la dispozitive individuale.

Utilizând diferiți conectori la capătul amonte și aval, este imposibil să vă confundați vreodată - dacă conectați conectorul „B” al unui cablu USB la un dispozitiv, știți că va funcționa. În mod similar, puteți conecta orice conector „A” la orice priză „A” și să știți că va funcționa.

Majoritatea computerelor pe care le cumpărați astăzi vin cu cel puțin una sau două prize USB. Dar cu atât de multe dispozitive USB de pe piață, rămâneți ușor fără prize foarte repede. De exemplu, ați putea avea o tastatură, un mouse, o imprimantă, un microfon și o cameră web care rulează pe tehnologia USB, astfel încât întrebarea evidentă este „Cum conectați toate dispozitivele?”

Soluția ușoară a problemei este cumpărarea unui hub USB ieftin. Standardul USB acceptă până la 127 de dispozitive, iar hub-urile USB fac parte din standard.

Un hub are de obicei patru porturi noi, dar poate avea multe altele. Conectați hub-ul la computer, apoi conectați dispozitivele (sau alte hub-uri) la hub. Înlănțuind hub-uri, puteți construi zeci de porturi USB disponibile pe un singur computer.

Hub-urile pot fi alimentate sau nealimentate. După cum veți vedea în pagina următoare, standardul USB permite dispozitivelor să-și extragă puterea din conexiunea USB. Un dispozitiv de mare putere, cum ar fi o imprimantă sau un scaner, va avea propria sursă de alimentare, dar dispozitivele cu putere redusă, cum ar fi șoarecii și camerele digitale, își iau puterea din autobuz pentru a le simplifica. Puterea (până la 500 miliamperi la 5 volți pentru USB 2.0 și 900 miliamperi pentru USB 3.0) vine de la computer. Dacă aveți o mulțime de dispozitive auto-alimentate (cum ar fi imprimante și scanere), atunci hub-ul dvs. nu trebuie să fie alimentat - niciunul dintre dispozitivele care se conectează la hub nu are nevoie de energie suplimentară, astfel încât computerul să o poată gestiona. Dacă aveți o mulțime de dispozitive fără alimentare, cum ar fi șoareci și camere, probabil că aveți nevoie de un hub alimentat. Hubul are propriul său transformator și furnizează energie magistralei astfel încât dispozitivele să nu supraîncărce alimentarea computerului.

Când gazda pornește, interogă toate dispozitivele conectate la magistrală și le atribuie fiecărei o adresă. Acest proces se numește enumerare -- dispozitivele sunt, de asemenea, enumerate atunci când se conectează la magistrală. De asemenea, gazda află de pe fiecare dispozitiv ce tip de transfer de date dorește să efectueze:

  • Întrerupe - Un dispozitiv precum un mouse sau o tastatură, care va trimite foarte puține date, ar alege modul de întrerupere.
  • În vrac - Un dispozitiv precum o imprimantă, care primește date într-un pachet mare, folosește modul de transfer în bloc. Un bloc de date este trimis la imprimantă (în bucăți de 64 de octeți) și verificat pentru a vă asigura că este corect.
  • Izocron - Un dispozitiv de streaming (cum ar fi difuzoarele) utilizează modul isocron. Fluxuri de date între dispozitiv și gazdă în timp real și nu există nicio corectare a erorilor.

Gazda poate trimite, de asemenea, comenzi sau interoga parametri cu pachete de control.

Pe măsură ce dispozitivele sunt enumerate, gazda ține evidența lățimii totale de bandă solicitate de toate dispozitivele izocrone și de întrerupere. Pot consuma până la 90% din 480 Mbps de lățime de bandă disponibilă (USB 3.0 crește această viteză la 4,8 gigați pe secundă). După epuizarea a 90%, gazda refuză accesul la orice alte dispozitive izocrone sau de întrerupere. Pachetele de control și pachetele pentru transferuri în bloc utilizează orice lățime de bandă rămasă (cel puțin 10%).

Universal Serial Bus împarte lățimea de bandă disponibilă în cadre, iar gazda controlează cadrele. Cadrele conțin 1.500 de octeți, iar un cadru nou începe la fiecare milisecundă. În timpul unui cadru, dispozitivele izocrone și de întrerupere primesc un slot, astfel încât să li se garanteze lățimea de bandă de care au nevoie. Transferurile în vrac și controlul utilizează orice spațiu rămas. Linkurile tehnice de la sfârșitul articolului conțin multe detalii dacă doriți să aflați mai multe.

Universal Serial Bus are următoarele caracteristici:

  • Calculatorul acționează ca gazdă.
  • Până la 127 de dispozitive se pot conecta la gazdă, direct sau prin hub-uri USB.
  • Cablurile USB individuale pot rula până la 5 metri; cu hub-uri, dispozitivele pot fi până la 30 de metri (în valoare de șase cabluri) distanță de gazdă.
  • Cu USB 2.0, magistrala are o rată maximă de date de 480 megabiți pe secundă (de 10 ori viteza USB 1.0).
  • Un cablu USB 2.0 are două fire pentru alimentare (+5 volți și masă) și o pereche de fire răsucite pentru a transporta datele. Standardul USB 3.0 adaugă încă patru fire pentru transmiterea datelor. În timp ce USB 2.0 poate trimite date într-o singură direcție la un moment dat (în aval sau în amonte), USB 3.0 poate transmite date în ambele direcții simultan.
  • Pe firele de alimentare, computerul poate furniza până la 500 miliamperi de putere la 5 volți. Un cablu USB 3.0 poate furniza până la 900 miliamperi de putere.
  • Dispozitivele de putere redusă (cum ar fi șoarecii) își pot trage puterea direct din autobuz. Dispozitivele de mare putere (cum ar fi imprimantele) au surse de alimentare proprii și consumă energie minimă din magistrală. Huburile pot avea propriile surse de alimentare pentru a furniza energie dispozitivelor conectate la hub.
  • Dispozitivele USB sunt schimbabil la cald, ceea ce înseamnă că le puteți conecta la autobuz și le puteți deconecta oricând. Un cablu USB 3.0 este compatibil cu porturile USB 2.0 - nu veți obține aceeași viteză de transfer de date ca la un port USB 3.0, dar datele și puterea se vor transfera în continuare prin cablu.
  • Multe dispozitive USB pot fi adormite de computerul gazdă atunci când computerul intră într-un mod de economisire a energiei.

Dispozitivele conectate la un port USB se bazează pe cablu pentru a transporta energie și date.

Standardul pentru USB versiunea 2.0 a fost lansat în aprilie 2000 și servește ca upgrade pentru USB 1.1.

USB 2.0 (USB de mare viteză) oferă lățime de bandă suplimentară pentru aplicații multimedia și de stocare și are o viteză de transmisie a datelor de 40 de ori mai rapidă decât USB 1.1. Pentru a permite o tranziție lină atât pentru consumatori, cât și pentru producători, USB 2.0 are compatibilitate totală înainte și înapoi cu dispozitivele USB originale și funcționează și cu cabluri și conectori pentru USB original.

Suportă trei moduri de viteză (1,5, 12 și 480 megabiți pe secundă), USB 2.0 acceptă dispozitive cu lățime de bandă redusă, cum ar fi tastaturi și șoareci, precum și cele cu lățime de bandă mare, cum ar fi camere web de înaltă rezoluție, scanere, imprimante și sisteme de stocare de mare capacitate . Implementarea USB 2.0 a permis liderilor din industria PC-urilor să avanseze cu dezvoltarea de periferice pentru PC-uri pentru a completa PC-urile existente de înaltă performanță. Pe lângă îmbunătățirea funcționalității și încurajarea inovației, USB 2.0 crește productivitatea aplicațiilor utilizatorului și îi permite utilizatorului să ruleze mai multe aplicații PC simultan sau mai multe periferice de înaltă performanță simultan.

Standardul USB 3.0 (SuperSpeed ​​USB) a devenit oficial în noiembrie. 17, 2008 [sursa: Everything USB]. USB 3.0 are viteze de 10 ori mai rapide decât USB 2.0 la 4,8 gigați pe secundă. Este destinat pentru aplicații precum transferul de imagini video de înaltă definiție sau copierea de rezervă a unui întreg hard disk pe o unitate externă. Pe măsură ce crește capacitatea hard disk-ului, crește și nevoia unei metode de transfer de date de mare viteză.

Adoptarea standardului USB 3.0 a fost lentă. Producătorii de cipuri trebuie să proiecteze hardware-ul plăcii de bază care acceptă USB 3.0. Proprietarii de computere au opțiunea de a achiziționa carduri pe care le pot instala pe computerele lor pentru a oferi suport USB 3.0. Dar asistența hardware este doar o parte a problemei - aveți nevoie și de asistență din sistemul dvs. de operare. Chiar dacă Microsoft a anunțat că Windows 7 va suporta în cele din urmă standardul USB 3.0, compania și-a livrat sistemul de operare fără suport USB 3.0. Distribuțiile recente ale sistemului de operare Linux acceptă USB 3.0.

S-ar putea să nu credeți că cablurile de transfer de date creează controverse. Dar unii reporteri, cum ar fi scriitorul ZDNet Adrian Kingsley-Hughes, sugerează că un motiv pentru care adoptarea USB 3.0 a fost lentă este că Intel a întârziat producția pe plăci de bază cu suport USB 3.0 în mod intenționat pentru a oferi unul dintre propriile sale produse un început avansat [sursa: Kingsley -Hughes]. Acest produs este Light Peak, o tehnologie de transfer de date care are o viteză inițială de transfer de date maximă de 10 gigabiți pe secundă, cu viteze teoretice viitoare care ajung la 100 gigabiți pe secundă. Deoarece Intel este un producător important de cipuri, doar câteva computere cu plăci de bază fabricate de alte companii acceptă în prezent USB 3.0.

Reprezentanții Intel resping astfel de afirmații. Directorii companiei au spus că tehnologia Light Peak nu va înlocui porturile USB și că atât Light Peak, cât și USB 3.0 vor funcționa împreună. Între timp, puteți găsi computerele și accesoriile care încorporează USB 3.0 pe piață astăzi.

Pentru mai multe informații despre USB și subiecte conexe, consultați linkurile de pe pagina următoare.